JPH04293542A - Ｎｏ吸着体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は低濃度のＮＯの除去に好
適のＮＯ吸着体に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば雰囲気中に含有されたＮＯ
ｘ　等の除去には、ハニカム状に成形された活性炭が使
用されている。

【０００３】以下に、ハニカム状活性炭の製造方法を示
す。

【０００４】先ず、活性炭又は活性炭化が可能な素材を
用意する。活性炭化が可能な素材としては、例えば、フ
ェノール系樹脂、フラン系樹脂、キシレン・ホルムアル
デヒド系樹脂、メラミン樹脂、アニリン樹脂、ヤシガラ
乾留品、素灰及びコークス等を使用することができる。

【０００５】これらの素材の粉粒体、繊維状物又は破砕
物を分散媒（例えば、水）及びバインダーと共に混練す
る。その後、スクリュー式押出成形機又はプランジャー
式押出成形機等を使用して、混練物をハニカム状に成形
する。

【０００６】なお、バインダーとしては、ＭＣ（メチル
セルロース）、ＣＭＣ（カルボキシメチルセルロース）
、澱粉、ＣＭＳ（カルボキシメチルスターチ）、ＨＥＣ
（ヒドロキシエチルセルロース）、ＨＰＣ（ヒドロキシ
プロピルセルロース）、リグニンスルホン酸ナトリウム
、リグニンスルホン酸カルシウム、ポリビニルアルコー
ル、ポリアクリル酸エステル及びポリメタクリル酸エス
テル等の有機系バインダー並びに水ガラス、コロイダル
シリカ、コロイダルアルミナ、コロイダルチタン、ベン
トナイト及び燐酸アルミニウム等の無機系バインダーを
使用することができる。

【０００７】このようにして得たハニカム状成形体を、
通常の方法により乾燥させた後、非酸化性雰囲気で炭化
処理する。

【０００８】この場合に、炭化温度は　５００乃至１１
００℃とすることが好ましい。炭化温度が　５００℃未
満であると、炭化が不十分になるため、担持能力が低下
する。一方、炭化温度が１１００℃を超えると、次工程
における賦活処理の効果が十分に発揮されなくなってし
まう。

【０００９】次いで、炭化処理したハニカム状成形体を
賦活処理する。即ち、水蒸気、炭酸ガス、燃焼ガス、空
気又は酸素等の酸化性ガス雰囲気中において、前記ハニ
カム状成形体を　７００乃至９００　℃に加熱保持する
。これにより、前述の炭化処理工程で形成されたガラス
状カーボン質又は非結晶カーボンが酸化性雰囲気ガスに
よって徐々に賦活されて、活性炭質に変化する。

【００１０】このようにして製造したハニカム状活性炭
成形体は、一般的に、アンモニア等の脱臭材又はＯ３　
分解用の素材として使用される。

【００１１】ところで、活性炭自体はＮＯ２　を吸着す
る能力はあるものの、ＮＯは殆ど吸着しない。このため
、工場設備等において数百ｐｐｍ　程度のＮＯを除去す
る必要がある場合には、触媒を使用してＮＯをアンモニ
ア等に還元することにより除去する方法が採用されてい
る（特公昭６４−２４２０）。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たように、従来、数百ｐｐｍ　程度のＮＯを除去する場
合には、アンモニア等に還元して除去する方法があるも
のの、この方法では数ｐｐｍ　程度の低濃度ＮＯを除去
しようとすると、著しく効率が悪化するという欠点があ
る。従って、この方法で低濃度のＮＯを除去しようとす
ると、ＮＯ除去システムが大型になると共に、設備コス
トが高くなってしまう。

【００１３】一方、ＮＯを除去する目的で、活性炭に種
々の触媒を混合することが試みられているが、このよう
に触媒と混合した活性炭ではＮＯの除去が十分ではなく
、実用化に至っていない。従って、現状では低濃度ＮＯ
は除去されないまま大気中に放出されて大気で希釈され
ており、好ましい状態ではない。このため、低濃度のＮ
Ｏを高効率で除去できるＮＯ吸着体の開発が要望されて
いる。

【００１４】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
のであって、低濃度のＮＯを高効率で除去できるＮＯ吸
着体を提供することを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明に係るＮＯ吸着体
は、ハニカム状に成形された活性炭成形体と、このハニ
カム状活性炭成形体に担持された酸化剤とを有すること
を特徴とする。

【００１６】

【作用】本発明においては、ＮＯガスは、ハニカム状活
性炭成形体に担持された酸化剤に接触すると、酸化され
てＮＯ２　に変化する。このＮＯ２ガスは活性炭成形体
に吸着される。本発明においては、このようにして雰囲
気中からＮＯを除去することができる。この場合に、活
性炭がハニカム状に成形されているため、活性炭成形体
中に大量の被処理ガスを小さい流量抵抗で通流させるこ
とが可能である。また、活性炭をこのようにハニカム状
に成形することで表面積が大きくなり、酸化剤の担持量
を増大できると共に、活性炭の吸着能力を増大すること
ができる。

【００１７】活性体の形状が例えばペレット状又は粉状
のようにハニカム状以外の形状の場合は、通流ガスの圧
力損失が大きいと共に、ガス流体との接触面積がハニカ
ム状に成形した場合に比して小さいため、吸着体のＮＯ
吸着能力が低下する。このため、活性炭の形状はハニカ
ム状であることが必要である。

【００１８】また、酸化剤を担持する担持体としては、
例えば活性アルミナ、シリカゲル及びゼオライト等が考
えられる。しかし、これらの物質は比較的高比表面積を
有しているものの、活性炭に比して比表面積は小さく、
ＫＭｎＯ４　等の酸化剤を担持する能力が活性炭に比し
て劣る。従って、酸化剤を担持する担持体としては、活
性炭であることが必要である。

【００１９】ハニカム状活性炭成形体の比表面積が　５
００ｍ２　／ｇ未満の場合は、酸化剤の担持力が不十分
であり、ＮＯを十分に除去することができなくなる。一
方、ハニカム状活性炭成形体の比表面積が　９００ｍ２
　／ｇを超えると、ハニカム状活性炭成形体の機械的強
度が低下してしまう。従って、ハニカム状活性炭成形体
の比表面積は、　５００乃至９００　ｍ２　／ｇである
ことが好ましい。

【００２０】また、酸化剤としては、ＫＭｎＯ４　、Ｋ
２　ＣｒＯ４　、ＫＣｌＯ３　、ＮａＣｌＯ３　及びＫ
ＮＯ３　等がある。このうち、ＫＭｎＯ４　は、最も一
般的な酸化剤の一つであると共に、ＮＯに対する酸化力
も比較的強い。 従って、ハニカム状活性炭成形体に担持させる酸化剤と
しては、ＫＭｎＯ４　が好ましい。

【００２１】更に、このＫＭｎＯ４　の担持量が前記活
性炭成形体に対する重量比で１０重量％未満の場合は、
十分なＮＯ除去能力を得ることができない。一方、ＫＭ
ｎＯ４　の担持量が前記活性炭成形体に対する重量比で
６０重量％を超えると、ハニカム状活性炭成形体の機械
的強度が低下してしまう。従って、酸化剤としてＫＭｎ
Ｏ４　を使用する場合は、その担持量を前記活性炭成形
体に対する重量比で１０乃至６０重量％とすることが好
ましい。

【００２２】なお、ハニカム状活性炭成形体に酸化剤を
担持させるためには、例えばハニカム状活性炭成形体に
酸化剤の水溶液を含浸すればよい。このため、酸化剤は
水溶性であることが好ましい。

【００２３】

【実施例】次に、本発明の実施例についてその比較例と
比較して説明する。

【００２４】先ず、粒度が　２００メッシュ以下の粉末
状ヤシガラ乾留品を６５重量％、フェノール樹脂を２５
重量％及びメチルセルロースを１０重量％の割合で混合
した混合粉を用意し、この混合粉に水を加えて均一に混
練した。

【００２５】次に、スクリュー式押出成形機により前記
混練物をハニカム状に成形した後、この成形体を　１１
０℃の温度で２４時間かけて乾燥処理した。その後、こ
の成形体を７００℃の温度で　５時間かけて焼成し、そ
の後水蒸気雰囲気中で　７５０℃の温度で下記表１に示
すように、１０乃至４０時間に亘って賦活処理を施し、
ハニカム状活性炭成形体を得た。これらのハニカム状活
性炭成形体の比表面積を表１に併せて示す。なお、これ
らのハニカム状活性炭成形体のセル数は　８００セル／
ｉｎｃｈ２　である。

【００２６】これらのハニカム状活性炭成形体を、直径
が３０ｍｍ、ガス流方向の厚さを　１００ｍｍに加工成
形した。その後、表１に併せて示す濃度のＫＭｎＯ４　
水溶液をハニカム状活性炭成形体に含浸させた。各実施
例の活性炭成形体のＫＭｎＯ４　担持率を表１に併せて
示す。一方、比較例として、酸化剤を担持させていない
ハニカム状結成担成形体も用意した。

【００２７】

【表１】

【００２８】これらの実施例及び比較例の各ハニカム状
活性炭成形体中に、入口濃度が３ｐｐｍ、流量が３０ｌ
／分、面風速が　４．４ｍ／秒の条件でＮＯガスを通過
させた。この場合に、実際にハニカム状活性炭成形体に
ＮＯガスが流れる流通径は１２ｍｍであった。そして、
１０時間経過した後、出口部におけるＮＯｘ　の濃度を
ＮＯｘ　分析計で測定し、その測定結果から各ハニカム
状活性炭成形体のＮＯ吸着能力を求めた。また、成形体
の強度も調べた。これらの結果を下記表２にまとめて示
す。但し、成形体強度は、使用上支障がない程度の強度
を有している場合を○、強度が十分でない場合を×で示
した。

【００２９】

【表２】

【００３０】この表２から明らかなように、本発明に係
る実施例１乃至７はいずれも活性炭のみからなる比較例
に比してＮＯ吸着能力が極めて高い。なお、吸着能力は
少なくとも５０％以上であることが好ましい。上述の実
施例のうち、ハニカム状活性炭成形体の比表面積を　８
５０ｍ２　／ｇとし、ＫＭｎＯ４　の担持率を１６乃至
３６重量％とした実施例１乃至３は、いずれも吸着能力
が５５％以上と高いと共に強度も十分であり、ＮＯ吸着
体として極めて優れている。

【００３１】図１は、横軸に時間をとり、縦軸にＮＯ吸
着率をとって、上述の実施例１乃至３のＮＯ吸着能力の
経時変化を示すグラフ図である。この図１から明らかな
ように、実施例１乃至３は、いずれも１０時間を経過し
た後もＮＯ吸着率が５０％以上であり、優れた吸着能力
を示した。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ハ
ニカム状活性炭成形体に酸化剤を担持させたから、従来
困難であった低濃度のＮＯの吸着が可能であり、ＮＯを
高効率で除去することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】　　本発明の実施例に係るＮＯ吸着体の吸着能
力の経時変化を示すグラフ図である。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　ハニカム状に成形された活性炭成形体
   と、このハニカム状活性炭成形体に担持された酸化剤と
   を有することを特徴とするＮＯ吸着体。
2. 【請求項２】　　前記ハニカム状活性炭成形体の比表面
   積は　５００乃至９００　ｍ２　／ｇであることを特徴
   とする請求項１に記載のＮＯ吸着体。
3. 【請求項３】　　前記酸化剤はＫＭｎＯ４　であり、こ
   の酸化剤の担持量は前記ハニカム状活性炭成形体に対す
   る重量比で１０乃至６０重量％であることを特徴とする
   請求項１又は２に記載のＮＯ吸着体。